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水中での新規環拡張ポルフィリンの合成と機能

研究課題

研究課題/領域番号 18655013
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 有機化学
研究機関名古屋大学 (2008)
京都大学 (2006-2007)

研究代表者

忍久保 洋  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50281100)

研究期間 (年度) 2006 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2008年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2007年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2006年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワードポルフィリン / 大環状化合物 / 芳香族 / 金属錯体 / 二光子吸収 / 密度汎関数法 / 銅 / 水中 / 希土類 / 触媒 / ルイス酸 / ソルバトクロミズム / ピロール
研究概要

ペンタフルオロベンズアルデヒドとピロールとの縮合反応をスカンジウムトリフラートをルイス酸として水中で行い、環拡張コロールである二種類のヘプタフィリン(1.1.1.1.1.1.0)を合成することに成功した。ピロールユニット7つと架橋炭素6つからなるヘプタフィリンは酸性条件では平面性の高い構造をとることを見いだし、そのNMRからこのヘプタフィリンが芳香属性を持つことを明らかにした。さらに、このような大環状共役化合物が非常に大きな二光子吸収特性をもつことをDongho Kim教授(韓国、延世大)との共同研究により明らかにした。興味深いことに、中性条件では二光子吸収特性は5分の1程度にまで低下した。二光子吸収特性に対して平面構造と芳香族性が大きく影響することを示す結果である。さらに、ヘプタフィリンと類似の構造をもつノナフィリン(1.1.0.1.1.0.1.1.0)についても同様に酸性条件で大きな二光子吸収特性を示すことを明らかにした。一方、オクタフィリン金属二核錯体の分裂反応の反応機構に関して、引き続き密度汎関数法を用いた分子軌道計算により検討した。オクタフィリンコバルト二核錯体では炭素-炭素結合の切断において同様のラジカル中間体の存在が示唆されたものの、活性化エネルギーが上昇するという計算結果を得た。この計算結果は実験事実とよく一致しており、計算の妥当性を支持するものであると考えられる。

報告書

(3件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2009 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Conformational Changes of meso-Aryl Substituted Expandec Protonation upon Protonation : Effects on Photophysical Properties and Aromaticity2009

    • 著者名/発表者名
      Jae-Yoon Shin
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B 113(印刷中)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metathesis-like Splitting Reactions of [36] Octaphyrins(1.1.1.1.1.1.1.1) : Experimental and Computational Investigations2009

    • 著者名/発表者名
      Yasuo Tanaka
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J. 15(印刷中)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Porphyrin Synthesis in Water Provides New Expanded Porphyrins with Direct Bipyrrole Linkages: Isolation and Characterization of Two Heptaphyrins2006

    • 著者名/発表者名
      Satoru Hiroto
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc. 128・20

      ページ: 6568-6569

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Intermolecular Rhodium-Catalyzed Carbometallation-Heck-Type Reaction in Water2006

    • 著者名/発表者名
      Takuya Kurahashi
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed. 45・38

      ページ: 6336-6338

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] オクタフィリン金属錯体の構造と物性2007

    • 著者名/発表者名
      田中泰央
    • 学会等名
      第57回錯体化学討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2007-09-26
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Metal Complexes of Octaphyrin and Their Ring Rearrangement2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka
    • 学会等名
      12th International Symposium on Novel Aromatic Compounds
    • 発表場所
      淡路夢舞台
    • 年月日
      2007-07-23
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.apchem.nagoya-u.ac.jp/hshino/sub/research/research.html

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://kuchem.kyoto-u.ac.jp/shuyu/j/original%20papers.html

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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